题目：超轻太阳敏感器关键技术研究

太阳敏感器是卫星姿态测量控制系统中一种重要的姿态测量部件。近几年纳、皮卫星等微小卫星被广泛地应用于航天领域，使得针对应用于该类卫星上的数字式太阳敏感器朝着更为小型化、低功耗、高可靠性的方向发展。相比以往基于面阵图像传感器的太阳敏感器，基于线阵图像传感器的太阳敏感器，其小型化设计更为容易实现，因此无论
从体积还是功耗都将更适合于微小卫星上的应用。
本论文对基于一维线阵图像传感器的超轻太阳敏感器进行了深入系统的研究，设计并研制出超轻太阳敏感器原理样机，产品重量 30g、体积 35mm×35mm×15mm、功耗100mW、视场范围 120°×120°、姿态测量精度 0.15°（1σ）、最大姿态更新率为 20Hz。
论文完成的工作如下：
1. 对太阳敏感器的光学掩膜进行了理论分析，确定了最优的光学掩膜设计参数。 论文基于菲涅尔波衍射理论，利用 Matlab 对太阳敏感器的光学掩膜成像进行了数值仿真。依据仿真结果，综合考虑太阳敏感器性能指标、太阳光谱分布、图像传感器光谱响应特性等因素确定了最优的光学掩膜几何设计参数和膜系特性。
2. 对太阳敏感器硬件系统和软件进行了设计。以单片机为核心器件，实现了集成度高的太阳敏感器信息处理系统。基于 C 语言，实现了太阳敏感器图像驱动、光斑交点中心位置提取，姿态角计算及接口通信等功能。
3. 对太阳敏感器整机结构进行了设计，通过对太阳敏感器整机构型、电路板组件、光学组件等结构的设计，实现了小型化的太阳敏感器产品。
4. 对基于一维线阵图像传感器的太阳敏感器误差进行了分析， 建立了较准确的误差补偿模型，并利用高精度转台和太阳模拟器对模型参数进行了精确标定，从而提高了太阳敏感器的姿态测量精度。
5. 对设计完成的太阳敏感器在实验室和外场进行了性能测试， 并完成了振动、 冲击、常压热循环、热真空等航天环境试验验证。